Troopikavihm nihkub meie poole
Ilm teeb loodusnähtused kuulsaks. Nõnda tunneme isegi meie selliseid Vaikse ookeani ringlusi ehk tsirkulatsioone nagu El Niño ja La Niña, kuigi nood siinset kliimat otseselt eriti ei puuduta. Küll aga puudutavad kaudselt, kas või maailmamajanduse kaudu. Veel otsustavam mõju on sellel, kuidas kujunevad planeedi sademed. Troopilistel aladel kulgeb ümber maakera tugevate vihmasadude vöönd, mis reisib hooajaliselt põhja ja lõunasse, sõltuvalt nurgast, mille all päikesekiired sinnamaale jõuavad. Piirkond, mille piires see liigub, on tuntud kui intertroopiline konvergentsitsoon, ingliskeelse akronüümiga ITCZ.
Iga muutus Maa temperatuuris, olgu see siis põhjustatud saabuvast päikesekiirgusest või kasvuhoonegaasidest, võib vihmavööndit mõjutada. Et aga vihmavöönd varustab sademetega ekvaatorilähedasi põllumajanduspiirkondi, mõjutab see sedakaudu ka kogu maailma majandust.
Vihmavööndil on keskne osa Aasia, Aafrika ja India mussoonides ja konvektsioonivooludes, mis liigutavad soojust ekvaatorialadelt pooluste suunas. Ka El Niño ja La Niña sagedus, kestus ja tugevus sõltub vööndi asukohast. Ja praeguseks on tubli alus arvata, et see vöönd muudab oma kohta ajas.
Praegu asub vööndi keskjoon Vaikses ookeanis põhjalaiuste 3˚N ja 10˚N vahel. Kuid kas on see olnud nõnda alati? Selgub, et ei ole. Hiljuti õnnestus teadlastel taastada vööndi liikumine viimase 1200 aasta vältel ja selgus, et viimase 400 aastaga on see nihkunud meie poole põhja umbes 550 kilomeetri jagu. „Selle nihke avastamine viis meid olulise tõdemuseni: väikesed kasvuhooneefekti suurenemised võivad troopilisi vihmasadusid oluliselt mõjutada,” kirjutavad Washingtoni ülikooli okeanograaf Julian P. Sachs ja Princetoni ülikooli geoloog Conor L. Myhrvold ajakirjas Scientific American. Teadlased loodavad, et suudavad ennustada, kuhu vöönd liigub aastaks 2100, kui atmosfäär üha edasi soojeneb. Nad oskavad ka ennustada, kas ekvaatorialadel vihmad suurenevad või vähenevad, mis on eluliselt oluline Aasia, Kesk-Ameerika ja USA lõunaosariikide põllumajanduse käekäigule. Mõned alad võidavad, mõned aga satuvad põua kätte.
Päikese ajaloolist aktiivsust saab hinnata selle järgi, kui palju on ladestunud puude aastarõngastesse süsiniku isotoopi 14 ja igijää kihtidesse berülliumi isotoopi 10. Ajaloolist kasvuhoonegaaside sisaldust saab hinnata, mõõtes polaaralade igijää kihtidesse lõksu jäänud õhumullide koostist. Võrreldes Päikese intensiivsust ja kasvuhoonegaaside sisaldust troopiliste vihmade vööndi asukohaga tol ajal saab hinnata, kuidas vihmasajud muutuvad, kui atmosfääri lisandub kasvuhoonegaasi.
Globaalset temperatuuri on hinnatud mitme indikaatori põhjal ja järeldatud, et 800. aasta paiku sarnanes see 19. sajandi lõpu omaga. Temperatuurid tõusid keskaja soojal perioodil aastatel 800–1200, saavutades 20. sajandile omase taseme. Siis langesid nad väikese jääaja kestel aastatel 1400–1850. Kuid kuidas hinnata troopilise vihmavööndi asukohta minevikus? Sachs ja Myhrvold ja nende kolleegid on leidnud selleks sobiliku meetodi.
Merepõhja setetel on tuhandete aastate tagune kliimamälu, kuid moodustuvad liiga aeglaselt, et nende pealt hinnata viimase tuhande aasta olukorda. Paljud korallid moodustavad aastakihte, kuid ei ela tavaliselt kauem kui 300 aastat. Kui vihm kukub ookeani, ei jää selle kogusest mingit märki järele. Kuid on paigad, kuhu jääb. Need on Vaikse ookeani väikeste saarte järved ja tiigid, mis säilitavad vihma ajalugu. Teadlased kogusid nende veekogude põhjast setteid ning hindasid nende pealt, kui vihmane oli aeg, mil sete tekkis. Keskeltläbi ulatub meetripaksune settekiht ajas tagasi mõnisada aastat. Kui võtta proov aluskivimist, millel järv lebab, saab hinnata selle tekkimise aega.
Teadlased kogusid järvede vett ja mõõtsid seal elutsevate planktonite ja mikroobide lipiidkoostist. Vetikad saavad kogu oma vesiniku veest, milles nad elavad. Mõõtes vesiniku kahe stabiilse isotoobi deuteeriumi ja prootiumi omavahelist suhet troopiliste järvede setetes esinevate vetikate lipiidides, saab hinnata vetikate eluajal sadanud vihma kogust.
Vetikate lipiidides leiduva deuteeriumi ja prootiumi suhe D/H on võrdelises sõltuvuses selle suhtega vees. D/H suhe vees peegeldab omakorda sademete hulga ja aurumise suhet järvevees. Kui vihma on rohkelt, siis on see suhe madal, deuteeriumi on suhteliselt vähe. Kui aurumine ületab sademete hulga, on D/H suhe suur. Nõnda saabki setetes seda suhet mõõtes hinnata ajaloolise kliima vesisust.
Sõjad vihmavööndi pärast
Vetikad kahandavad D/H suhet oma lipiidides vastavalt vee soolsusele. Kui see suureneb, suureneb võrdeliselt ka D/H suhe. Kui vihma on rohkelt, on järvevesi magedam kui põua ajal. Settekihi vanust aga saab hinnata selles leiduvate süsinik 14 ja plii 210 isotoopide koguse järgi, nende poolestusajad on 5730 ja 22,3 aastat. Nõnda oligi võimalik hinnata sademete hulka 1200 aastat tagasi minnes.
Selgus, et isegi väikesed muudatused atmosfääri temperatuuris on põhjustanud suuri sademete koguse muutusi väikesel jääajal, muutes kuivaks märjad piirkonnad ja tuues vihma enne kuivadele saartele, näiteks Galápagose saartele.
Kui atmosfääri ülakihtidesse jõudnud päikeseenergia vähenes saja aastaga vaid kahe kümnendiku protsendi võrra, liikus sademete vöönd lõuna poole 500 kilomeetri jagu.
Washingtoni saar, mis asub põhjalaiusel 5˚N, saab aastas vihma kolm meetrit, kuid 400 aasta eest sai vähem kui ühe meetri. Seevastu nüüd kõrbelaadsed Galápagose saared lõunalaiusel 1˚S olid väikesel jääajal palju märjemad.
Ilmastiku muutumine tõi kaasa ka muutused inimeste sõjalises aktiivsuses. Arheoloogid on täheldanud, et Indoneesia ja Vaikse ookeani lõunaosa saartel suurenes vihmavööndi lõunasse liikudes kindlustuste hulk. Enim ehitati kivist kaitserajatisi väikese jääaja lõpul. Vihmavöönd nihkus lõunasse, põh-japoolsed saared jäid põua kätte ja nende asukad hakkasid tungima lõuna poole – mille vastu sealsed asukad pidid end kindlustama.
Kui vihmavöönd nihkub viie kraadi võrra põhja poole, satuvad ekvaatori lähistel elavad sajad miljonid inimesed hätta. Enamik neist rahvastest elab arengumaades ja satub seega ka veel suuremasse sõltuvusse toiduabist, kõnelemata sealse elurikkuse kadumisest. Vihma-vööndisse nihkuvad rahvarohked alad, nagu El Salvador ja Manila Filipiinidel satuvad aga üleujutuste meelevalda.
Ohtu satuvad sealsed kohvi- ja viinamarjaistandused, mis ei jäta nende saaduste maailmahindadele mõju avaldamata. Näiteks on Colombia maailma kolmas kohvitootja, hätta võivad jääda ka Ecuadori banaanikasvandused, mis vajavad niiskust ja aastas üle kahe meetri vihmavett. USA edelaosa on juba praegu mitmete aastate vältel põua all kannatanud.
